(57)【要約】【課題】  炭素ナノチューブの製造方法を提供する。【解決手段】  下部構造体上に触媒層を形成する工程と、触媒層上に炭素ナノチューブ粉末が混合された水溶液状態の炭素ナノチューブコーティング層を形成する工程と、炭素ナノチューブコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングする工程とを含む。【選択図】            図２Ｅ
2005353598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法において、
（Ａ）下部構造体上に触媒層を形成する工程と、
（Ｂ）前記触媒層上に炭素ナノチューブ粉末が混合された水溶液状態の炭素ナノチューブコーティング層を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素ナノチューブコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングする工程と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項２】
前記（Ａ）工程の下部構造体は、
基板と、
前記基板上に形成された下部電極と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項３】
前記（Ａ）工程の前記触媒層は、光触媒化合物を含む物質から形成させることを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項４】
前記光触媒化合物は、ＴｉＯ２とＰＶＡとを含むことを特徴とする請求項３に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項５】
前記光触媒化合物から触媒層を形成させた後、紫外線を照射して光触媒化合物を活性化させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項６】
前記（Ａ）工程の前記触媒層は、無電解メッキ触媒を含む物質から形成させることを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項７】
前記無電解メッキ触媒は、ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２のうち、少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項８】
前記（Ｂ）工程の炭素ナノチューブコーティング層は、炭素ナノチューブ粉末とＨ２Ｏからなる水溶液を前記触媒層上にコーティングして形成することを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項９】
前記（Ｃ）工程の無電解メッキ溶液は、ニッケルなどの金属イオンを含む溶液であることを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項１０】
基板、前記基板上に形成された下部電極、前記下部電極を露出させて基板上に形成された絶縁層、及び前記絶縁層上に形成されたゲート電極を含む３極管炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法において、
（Ａ）前記下部電極上に光触媒化合物を含む触媒層を形成し、紫外線を照射して前記光触媒化合物を活性化させる工程と、
（Ｂ）前記触媒層上に炭素ナノチューブ粉末が混合された水溶液状態の炭素ナノチューブコーティング層を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素ナノチューブコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングする工程と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項１１】
前記光触媒化合物は、ＴｉＯ２とＰＶＡとを含むことを特徴とする請求項１０に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項１２】
基板、前記基板上に形成された下部電極、前記下部電極を露出させて基板上に形成された絶縁層、及び前記絶縁層上に形成されたゲート電極を含む３極管炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法において、
（Ａ）前記下部電極及びゲート電極上にホトレジストを塗布し、前記下部電極上のホトレジストに対して紫外線を照射して除去する工程と、
（Ｂ）前記下部電極上に無電解メッキ触媒を含む触媒層を形成させ、前記触媒層上に炭素ナノチューブ粉末が混合された水溶液状態の炭素ナノチューブコーティング層を形成する工程と、
（Ｃ）前記炭素ナノチューブコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングし、前記ゲート電極上に形成されたホトレジストを除去する工程と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項１３】
前記無電解メッキ触媒は、ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２のうち、少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子の製造方法。
【請求項１４】
炭素ナノチューブ電界放出素子において、
下部電極を含む下部構造体と、
前記下部電極上に垂直に形成された複数の炭素ナノチューブと、
前記炭素ナノチューブの間に成長された金属物質と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブ電界放出素子。
【請求項１５】
前記下部電極と前記炭素ナノチューブとの間に形成された触媒層をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の炭素ナノチューブ電界放出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素ナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｔｕｂｅ：ＣＮＴ）電界放出エミッタ及びその製造方法に関わり、さらに詳細には、工程が簡単であり、ＣＮＴの電界放出性能が向上したＣＮＴ電界放出エミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＮＴは、炭素同素体であって、その断面が六角形チューブ状をなし、縦横比が大きい物質である。その直径がｎｍ単位で極めて小さく、化学的に安定しており、かつ金属または半導体性質を有していて、電界放出源、水素保存媒体、高分子の強化剤の新たな素材として注目されている。
【０００３】
最近、ＣＮＴは、電界放出表示素子（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、液晶表示素子（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用バックライトなどの電界放出源として広く利用されている。ＦＥＤは、アノード電極及びカソード電極を通じて電圧を印加することによって、その間に電界を形成させて、カソード電極から電子を放出させて蛍光物質との衝突による発光現象を利用した表示装置である。
【０００４】
従来のＦＥＤは、電界放出源としてモリブデンなどの金属をマイクロチップとして利用していた。しかし、このような金属エミッタの場合、仕事関数が大きくて駆動電圧が高いという欠点があり、雰囲気ガスまたは不均一な電界の影響で、その寿命が短縮されるという欠点を有している。これらの欠点は、ＣＮＴを電界放出源として使用することによって解決可能であり、ＣＮＴ電界放出素子に関する研究が活発に進みつつある。
【０００５】
ＣＮＴは、前述したように、縦横比が非常に大きい物質であって、電界放出源として使用する時、下部構造上に垂直に整列されるように形成させて初めて、放出電流の密度を向上させ、かつ寿命を延長させることができる。したがって、ＣＮＴ製造工程は、ＦＥＤの性能に重大な影響を及ぼす。
【０００６】
従来の技術によるＣＮＴを成長させる方法を説明すれば、次の通りである。まず、ＣＮＴなどの炭素含有物質を、有機物または無機物溶液に混合したペーストを基板の下部構造体上に印刷して露光する方法がある。しかし、ＣＮＴを有機物または無機物を含むペーストで製造する場合、ＣＮＴの含量を約１０％以上付加し難く、有機物の除去時、高温工程（約４００℃以上）が必要となり、ＣＮＴが劣化する可能性がある。そして、ＣＮＴの表面を別の工程で後処理をしなければ、ＣＮＴの整列状態が不規則で、電界放出が均一に行われないという問題がある。また、非常に小さなサイズのホール内部にＣＮＴを形成させなくてはならない場合、絶縁膜またはゲート金属膜が厚くなれば、ホール内部にペーストを注入し難く、表面処理も難しくなるという問題がある。
【０００７】
そして、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法を利用して、ＣＮＴを基板の下部構造物上に直接成長させる方法がある。しかし、この方法は、ＣＮＴを垂直成長させるのに有利であるが、約５００℃以上の反応温度が必要であるので、前述したようなＣＮＴの劣化問題があり、ガラス基板など、高温に脆弱な材料上で形成させ難いという問題がある。また、大面積にＣＮＴを形成させる場合には、高コストの設備が必要となり、コスト面の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ＣＮＴの活性化のための垂直整列工程が別途に必要ではなく、大面積に形成させることができるＣＮＴ電界放出素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するために、ＣＮＴ電界放出素子の製造方法において、（Ａ）下部構造体上に触媒層を形成する工程と、（Ｂ）前記触媒層上にＣＮＴ粉末が混合された水溶液状態のＣＮＴコーティング層を形成する工程と、（Ｃ）前記ＣＮＴコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングする工程と、を含むＣＮＴ電界放出素子の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明において、前記（Ａ）工程の下部構造体は、基板と、前記基板上に形成された下部電極と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記（Ａ）工程の前記触媒層は、光触媒化合物を含む物質から形成させることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、前記光触媒化合物は、ＴｉＯ２とＰＶＡとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明において、前記光触媒化合物から触媒層を形成させた後、紫外線を照射して光触媒化合物を活性化させる工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記（Ａ）工程の前記触媒層は、無電解メッキ触媒を含む物質から形成させることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、前記無電解メッキ触媒は、ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２のうち、少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明において、前記（Ｂ）工程のＣＮＴコーティング層は、ＣＮＴ粉末とＨ２Ｏを含む水溶液とを前記触媒層上にコーティングして形成することを特徴とする。
【００１７】
本発明において、前記（Ｃ）工程の無電解メッキ溶液は、ニッケルなどの金属イオンを含む溶液であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明では、基板、前記基板上に形成された下部電極、前記下部電極を露出させて基板上に形成された絶縁層、及び前記絶縁層上に形成されたゲート電極を含む３極管ＣＮＴ電界放出素子の製造方法において、（Ａ）前記下部電極上に光触媒化合物を含む触媒層を形成し、紫外線を照射して前記光触媒化合物を活性化させる工程と、（Ｂ）前記触媒層上にＣＮＴ粉末が混合された水溶液状態のＣＮＴコーティング層を形成する工程と、（Ｃ）前記ＣＮＴコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングする工程と、を含む３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造方法を提供する。
【００１９】
また、本発明では、基板、前記基板上に形成された下部電極、前記下部電極を露出させて基板上に形成された絶縁層、及び前記絶縁層上に形成されたゲート電極を含む３極管ＣＮＴ電界放出素子の製造方法において、（Ａ）前記下部電極及びゲート電極上にホトレジスト（ＰＲ：Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔ）を塗布し、前記下部電極上のＰＲに対して紫外線を照射して除去する工程と、（Ｂ）前記下部電極上に無電解メッキ触媒を含む触媒層を形成させ、前記触媒層上にＣＮＴ粉末が混合された水溶液状態のＣＮＴコーティング層を形成する工程と、（Ｃ）前記ＣＮＴコーティング層上に無電解メッキ溶液をコーティングし、前記ゲート電極上に形成されたＰＲを除去する工程と、を含む３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造方法を提供する。
【００２０】
そして、本発明では、下部電極を含む下部構造体と、前記下部電極上に垂直に形成された複数のＣＮＴと、前記ＣＮＴの間に形成された金属物質と、を含むＣＮＴ電界放出素子を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、次のような利点がある。
【００２２】
第一に、有機物を使用しないので、別途の有機物除去工程が必要なく、ＣＮＴが劣化しない。そして、残留有機物がないので、ＣＮＴ電界放出素子自体の寿命が延びる。
【００２３】
第二に、ＣＮＴ電界放出素子の製造後、ＣＮＴを垂直成長させる表面処理が必要ない。
【００２４】
第三に、触媒層を溶液コーティング方法で形成させることができるので、特定位置のみ選別的に形成させることができる。
【００２５】
第四に、ＣＮＴを水溶液形態にコーティングするので、３極管構造の複雑な構造体の所定領域に選択的に電界放出エミッタを形成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造方法について、さらに詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示すフローチャートである。図１を参照すれば、本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程は、下部構造体上に触媒層を形成する工程１０１、触媒層上にＣＮＴ水溶液をコーティングする工程１０３及びその上部に無電解メッキ溶液をコーティングする工程１０５を含む。
【００２８】
図１に示したＣＮＴ電界放出素子の製造工程の各工程別の内容を、図２Ａないし図２Ｅを参照して詳細に説明する。
【００２９】
図２Ａを参照すれば、まず下部構造体２１，２２を設ける。ここで、下部構造体２１，２２は、ＣＮＴが形成される部分を表し、これは、ＣＮＴの具体的な用途によって適切に選択することができる。ここでは、基板２１及び基板上に形成された下部電極２２上に形成されたものを表す。基板２１は、一般的な半導体工程に使われる基板を表し、下部電極２２は、伝導性物質であって、金属電極、金属酸化物電極を含み、例えば、透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を使用して形成させることができる。
【００３０】
次いで、図２Ｂを参照すれば、下部電極２２上に触媒層２３を形成させる。ここで、触媒層２３を構成する物質は、２つに大別できる。触媒層に使用できる物質について説明すれば、次の通りである。
【００３１】
第一に、ロシア特許Ｒｕ６３６，５７９号公報（１９７８年１２月５日公開）に開示されたような光触媒化合物を使用できる。これは、ＴｉＯ２及びＰＶＡ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）のような水溶性高分子物質を含むものである。このような光触媒化合物の作用を、図３Ａないし図３Ｃを参照して説明すれば、次の通りである。
【００３２】
まず、図３Ａに示したように、ガラス、シリコンまたはプラスチック基板３１上に、Ｔｉを含む光触媒化合物をコーティングして触媒層３２を形成する。そして、図３Ｂに示したように、触媒層３２の上方にマスク３３を位置させ、紫外線を照射する。このとき、マスク３３は、紫外線通過領域３３ａ及び紫外線遮断領域３３ｂを設定して、紫外線通過領域３３ａを通じてのみ紫外線を触媒層３２に照射させる。紫外線通過領域３３ａに対応する触媒層３２の露出された一部領域の光触媒化合物は、紫外線によって活性化されて活性領域３２ａとなる。ここで、活性化は、Ｔｉを含む光触媒化合物から、Ｔｉが陽性子及び電子に分離されることを表す。
【００３３】
このように、触媒層３２の一部領域を活性化させた状態で、Ｎｉ、Ｐｄ、ＳｎまたはＺｒのような金属イオンまたはそれらの金属化合物イオンを含む溶液を触媒層３２上にコーティングする。触媒層３２の活性領域３２ａにコーティングされた金属イオンまたは金属化合物イオンは、活性領域３２ａ上で電子を得て還元される。それにより、還元された金属イオンまたは金属化合物が活性領域３２ａ上で金属層３４として成長可能になる。ここで、紫外線遮断領域３３ｂに対応する触媒層３２領域は、活性されないので、金属が成長しない。結果的に、光触媒化合物が活性された領域では、金属層３４を成長させることができるので、選択的な金属物質成長が可能になる。
【００３４】
本発明では、前述したような光触媒化合物を利用して、ＣＮＴを垂直方向に整列して形成させることができる。
【００３５】
第二に、触媒層２３は、無電解メッキ触媒を使用できる。これを具体的に例とすれば、ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２がある。このような無電解メッキ触媒も、前述した光触媒化合物と同様に金属イオンまたは金属化合物イオンを還元させることができる。光触媒化合物と無電解メッキ触媒との相違は次の点にある。光触媒化合物の場合、紫外線によって活性化されるが、無電解メッキ触媒の場合は、酸性のフッ化アンモニウムで活性化される。したがって、光触媒化合物の場合、紫外線が照射されていなければ、金属イオンまたは金属化合物イオンを還元させることはできないが、無電解メッキ触媒の場合、紫外線が照射されていなくても、金属イオンまたは金属化合物イオンを還元させることができる。
【００３６】
再び、図２Ｂを参照すれば、下部電極２２上に光触媒化合物または無電解メッキ触媒をコーティングして、触媒層２３を形成させる。但し、下部電極２２上に光触媒化合物をコーティングした場合には、別途、紫外線を照射する過程がさらに必要である。これは、前述したように、光触媒化合物を活性化させるためのものであって、下部構造体２１，２２、すなわち、基板２１及び下部電極２２が何れも透光性である場合には、基板２１の後面から紫外線を照射して光触媒化合物を活性化させることができる。
【００３７】
そして、図２Ｃに示したように、触媒層２３の上部にＣＮＴを含む溶液をコーティングする。図２Ｃの２４は、ＣＮＴコーティング層を表す。このとき、ＣＮＴ粉末を有機溶液または無機溶液に分散させて溶液を製造でき、単純な形態の水溶液形態も使用できる。このとき、ＣＮＴ水溶液におけるＣＮＴの含量は、従来のＣＮＴペーストから形成させた場合（ＣＮＴが約１０％未満）よりさらに多くの量のＣＮＴを投入できる。
【００３８】
次に、図２Ｄに示したように、ＣＮＴコーティング層２４の上部に金属、無電解メッキ溶液、例えば、ニッケル無電解メッキ溶液をコーティングする。図２Ｄで、２５は、無電解メッキ溶液層を表す。ここで、触媒層２３として使われた活性化された光触媒化合物または無電解メッキ触媒（ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２）は、無電解メッキ溶液層２５の金属イオンを還元させて金属の成長を誘導し、結果的に、ＣＮＴコーティング層にランダムな方向に分布したＣＮＴの垂直成長を誘導する。これを、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明すれば、次の通りである。
【００３９】
図４Ａを参照すれば、触媒層２３上にＣＮＴコーティング層２４が形成されており、このようなＣＮＴコーティング層２４は、例えば、ＣＮＴ２４ａの粉末が含まれている水溶液形態であることは、前述した通りである。一般的に、下部構造体上にＣＮＴ２４ａが含まれた物質をコーティングすれば、ＣＮＴ２４ａが図４Ａのように不規則に配列される。この状態で、電界放出素子の電界放出源として使用すれば、電界放出効率が非常に低くて、電界放出素子自体の性能及び寿命に悪影響を及ぼす。これを防止するためには、電界放出方向（一般的には、下部構造体面に対する垂直方向）にＣＮＴ２４ａを成長させねばならない。このためには、ランダムな方向性を有するＣＮＴ２４ａの成長方向を制御する工程が必要である。本発明の触媒層２３と無電解メッキ溶液層２５とは、ＣＮＴ２４ａの垂直成長を確実にするために導入されたものである。
【００４０】
図４Ｂを参照すれば、触媒層２３上にランダムな方向に分布したＣＮＴ２４ａの間々には、触媒層２３の光触媒化合物、Ｓｎ塩またはＰｄ塩によって還元された金属２６が成長する。この金属は、無電解メッキ溶液層２５に含まれたものであって、金属２６の成長によって、ＣＮＴ２４ａも下部構造体面に対して垂直方向に再整列する。
【００４１】
結果的に、図２Ｅに示したように、ＣＮＴコーティング層２４上に無電解メッキ溶液を塗布すれば、無電解メッキ溶液層２５内の金属２５ａがＣＮＴ内で成長をしつつ、その周囲のＣＮＴ２４ａを垂直方向に整列させる。これにより、ＣＮＴ電界放出素子を完成させることができる。
【００４２】
以上、最も簡単な形態のＣＮＴを電界放出素子の製造方法を説明した。このようなＣＮＴ電界放出素子の製造方法は、３極管構造にも容易に適用させることができる。以下、３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
３極管基本構造体は、一般的な従来の技術による製造方法を使用すれば、容易に形成させることができる。これを、図５Ａ及び図６Ａを参照して簡単に説明する。基板５１上に金属、金属酸化物などの伝導性物質を塗布し、両側部を除去して下部電極層５２を形成させる。選択的にＳｉＯ２を下部電極層５２上に塗布し、ＣＮＴを形成させる位置をエッチングして障壁層５３を形成させることができる。そして、基板５１、下部電極５２上の全面に絶縁層５４、ゲート電極層５５を形成させ、下部電極５２の表面を露出させるようにパターニング及びエッチングしてホール５６を形成させる。このような工程によって、３極管基本構造を提供できる。
【００４４】
まず、図５Ａないし図５Ｄを参照して、光触媒化合物を利用した３極管ＣＮＴ電界放出素子の製造方法を説明する。
【００４５】
図５Ａを参照すれば、まず３極管基本構造体上に光触媒層５７ａを塗布する。ここで、光触媒層５７ａは、前述した図２Ｂの説明で提示した物質を使用できる。光触媒層５７ａは、下部電極層５２及びゲート電極層５５上に形成される。そして、図５Ｂに示したように、光触媒層５７ａを活性化させるために紫外線を照射する。このとき、基板５１及び下部電極５２を光透過性の高い物質、例えば、基板５１は、ガラス基板を使用し、下部電極５２は、ＩＴＯを使用して形成させた場合には、図５Ｂに示したように、基板５１の下部から紫外線を照射できる。
【００４６】
次に、図５Ｃを参照すれば、ＣＮＴ粉末を有機物質、無機物質またはＨ２Ｏに分散して光触媒層５７ａ上に塗布し、ＣＮＴコーティング層５８を得る。但し、有機物質に分散させた場合には、後処理工程で有機物質を別途に除去する工程（熱処理工程）が必要となるので、Ｈ２Ｏに分散させて水溶液状態で塗布することが望ましい。
【００４７】
そして、図５Ｄに示したように、ＣＮＴコーティング層５８上に無電解メッキ溶液をコーティングし、無電解メッキ溶液層５９を得る。このとき、光触媒化合物は、無電解メッキ溶液層５９の金属イオンを還元させて金属を成長させる。したがって、ランダムな方向に分布したＣＮＴ５８ａを下部電極層５２の垂直方向に成長させる。その後、ゲート電極層５５上に形成された物質を除去すれば、３極管ＣＮＴ電界放出素子を得ることができる。
【００４８】
以下、図６Ａないし図６Ｄを参照して、無電解メッキ触媒を利用した３極管ＣＮＴ電界放出素子の製造方法を説明する。
【００４９】
まず、図６Ａを参照すれば、３極管基本構造体上にＰＲをコーティングし、ＣＮＴが形成される下部電極層５２の一部分に対してのみ露光を実施してＰＲを除去する。次いで、図６Ｂに示したように、３極管基本構造体上に無電解メッキ触媒層５７ｂを塗布する。ここで、無電解メッキ触媒層５７ｂは、前述した図２Ｂの説明で提示したＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２を使用できる。無電解メッキ触媒層５７ｂは、カソード電極層、すなわち、下部電極層５２及びゲート電極層５５上のＰＲの上部に形成される。
【００５０】
そして、図６Ｃに示したように、ＣＮＴ粉末をＨ２Ｏ、有機物質または無機物質に分散させて、水溶液状態で無電解メッキ触媒層５７ｂ上に塗布する。そして、図６Ｄに示したように、ＣＮＴコーティング層５８上に無電解メッキ溶液をコーティングし、無電解メッキ溶液層５９を得る。このとき、ＳｎＣｌ２またはＰｄＣｌ２触媒は、無電解メッキ溶液層５９の金属イオンを還元させて金属に成長させる。したがって、ランダムな方向に分布したＣＮＴ５８ａを下部電極層５２の垂直方向に成長させる。ゲート電極層５５上に形成されたＰＲは、簡単に除去でき、結果的に、３極管ＣＮＴ電界放出素子を得ることができる。
【００５１】
前記説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するものではなく、望ましい実施の形態の例示として解釈されねばならない。すなわち、本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造方法は、多様な分野で電子放出のための電界放出源として使用され、２極管及び３極管構造体に関係なく、基本製造原理が共通的であれば、何れも該当することができる。したがって、本発明の範囲は、説明された実施の形態によって決定されず、特許請求の範囲に記載された技術的思想によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、工程が簡単であり、ＣＮＴの電界放出性能が向上したＣＮＴ電界放出エミッタに関連した技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図２Ａ】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図２Ｂ】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図２Ｃ】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図２Ｄ】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図２Ｅ】本発明によるＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態に使われる光触媒化合物の機能を説明するための図面である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態に使われる光触媒化合物の機能を説明するための図面である。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態に使われる光触媒化合物の機能を説明するための図面である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態によるＣＮＴの垂直整列を示す図面である。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態によるＣＮＴの垂直整列を示す図面である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態による光触媒化合物を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態による光触媒化合物を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図５Ｃ】本発明の実施の形態による光触媒化合物を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図５Ｄ】本発明の実施の形態による光触媒化合物を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態による無電解メッキ触媒を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態による無電解メッキ触媒を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図６Ｃ】本発明の実施の形態による無電解メッキ触媒を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【図６Ｄ】本発明の実施の形態による無電解メッキ触媒を使用した３極管構造のＣＮＴ電界放出素子の製造工程を示す図面である。
【符号の説明】
【００５４】
２１    基板、
２２    下部電極、
２３    触媒層、
２４    ＣＮＴコーティング層、
２４ａ    ＣＮＴ、
２５    無電解メッキ溶液層、
２５ａ    金属。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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